FABRIKASI DIRECTIONAL COUPLER SEBAGAI PEMBAGI DAYA … · 2020. 4. 26. · Fabrikasi directional coupler sebagai pembagi daya telah dilakukan. Directional coupler hasil fabrikasi

TESIS SF-142502

FABRIKASI DIRECTIONAL COUPLER SEBAGAI PEMBAGI DAYA DENGAN KONTROL TEGANGAN ALAN ANDRIAWAN NRP 1114201021 DOSEN PEMBIMBING Dr. Yono Hadi Pramono, M. Eng. PROGRAM MAGISTER BIDANG KEAHLIAN OPTOELEKTRONIKA JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2016

THESIS SF-142502

DIRECTIONAL COUPLER FABRICATION AS POWER

DIVIDER WITH VOLTAGE CONTROL

ALAN ANDRIAWAN NRP 1114201021

ADVISOR Dr. Yono Hadi Pramono, M. Eng.

MAGISTER PROGRAM STUDY ON OPTIC AND ELECTROMAGNETIC APPLICATION PHYSICS DEPARTMENT MATHEMATIC AND NATURAL SCIENCE FACULTY SEPULUH NOPEMBER INSTITUTE OF TECHNOLOGY SURABAYA 2016

Tesis ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelarMagister Sains (M.Si)

Institut Teknotogteputuh Nopember

Oleh:ALAIIANIRIAWAN

NRP.1114201021

Tanggal Ujian : 22 Juni 2016Periode Wisuda : September 2016

Disetujuioleh;

1. Dr.Yono Hadi Pramono, M. Eng.NrP. 19690904 1992031003

(Pembimbing)

2. Prof. Mahmud ZakL M.Sc.NIP..

(Penguji)

3, Dr,, Melania Suweni Muntini. MT.I\IIP. 19641229 1990A220A1

ffi9601202 198701100r

PERSETUJUAN PUBTIKASI KARYA ILM IAHUNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Seb4gai mahasiswa hstitut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya, yang bertandatangan dibawah ini saya :

A.\a^ Andcir'r-wcrcrNama : I . . . . . . . . . . . . .

r \ 1 h 2 O l u \ 2 1Nrp. : . ' . . ' . . . . . . . . . , . . .

Jurusan / Fak

Alamatkontak

a. Email

b. Telp/HP

Menyatakan bahwa sernua data yang saya upload di Digital Library ITS menrpakan hasil final(revisi terakhir) dari karya ilmiah sa)na )ang sudah disalrkan oleh dosen penguji. Apabiladikemudian hari ditesrukan ada ketidaksesuaian dengan ken5ataarl maka saya bersediamenerima sanlcsi.

Demi perkembangan ilmu pengetahuan, sa),a menyetujui rmtuk memberikail Hak Bebas Royalti

Non-Elr$usif (No*Exclusive Royolti-Free Wtt) ke,pada kstitut Teknologi SepulutrNopember Srrabaya atas karya ilmiah saya )ang berjudul :

Densan Hak Bebas Royalri uoo-*,r*ir;;;;; r;il;r srnabayaberhak menyimpan, mengalih-medialfcrmat*.an, mengelolan5ra dalam'&entuk pangkalan data(database), mendiskibusikanny4 dan menampillCIrlmempublikasikannya di internet atau media

lain unfuk akademis tmprmeminta ijin dari saya selama tetap mencantumkan nama

saya sebagai penulislpencipta. Saya bersedia menarggung s€cara pribadi, segala bentuktuntutan

hukum yang timbul atas pelanggaran Hak Cipta dalam karya Ilmiah saya ini tanpa melibatkan

pihak Institut Teknologi Sepuluh Nopember Strrabaya.

Demikian pernyataan ini saya btrat dengan sebenarnla.

Dibuat di :'Surabaya

Padatanggal : J7 Jrtt 20 I 6

, Yangrnenyabkan,

/1, ,-dffi*

'-A\on

tr\rulci.au:an

KEIERATfijdT:

Tardo tangan pembimbirry wojib dibubuhi stempel junsan.

it)5.:lJr;:;]r

20fto03

\

Nrp . t l l 4 t -Ot02 \

iii

FABRIKASI DIRECTIONAL COUPLER SEBAGAI PEMBAGI

DAYA DENGAN KONTROL TEGANGAN

Nama : Alan Andriawan NRP : 1114201021 Dosen Pembimbing : Dr. Yono Hadi Pramono, M.Eng.

ABSTRAK

Fabrikasi directional coupler sebagai pembagi daya telah dilakukan. Directional coupler hasil fabrikasi berstruktur slab dengan substrat berupa kaca akrilik, film berupa SnO2 nano dan cladding berupa methyl methacrylate (MMA). Directional coupler hasil fabrikasi memiliki panjang daerah interaksi (Lc) 5 mm, 10 mm dan 15 mm dengan gap (g) 0,353 mm. Penumbuhan film SnO2 dilakukan dengan mendeposisikan larutan SnO2 pada substrat akrilik. Pada saat yang sama, pada directional coupler ditanam sebuah fiber optik sebagai input pada saat karakterisasi. SnO2 yang sudah terdeposisi pada kaca akrilik dilapisi methyl

methacrylate (MMA) dengan metode doctor blade. Directional coupler hasil fabrikasi digunakan sebagai pembagi daya optis. Directional coupler hasil fabrikasi dikarakterisasi menggunakan laser He-Ne dengan panjang gelombang 632,8 nm. Karakterisai dilakukan dengan mengambil foto penampang melintang directional coupler ketika diberi input sinar laser. Foto penampang melintang hasil karakterisasi directional coupler diolah dengan menggunakan software ImageJ untuk mengetahui distribusi intensitas directional coupler pada masing-masing port. Dari hasil karakterisasi tersebut didapatkan nilai persentase output directional coupler dengan Lc 5 mm sebesar 26 %, 24 % dan 49 %.

Kata kunci : doctor blade, methyl methacrylate (MMA), SnO2 nano.

v

DIRECTIONAL COUPLER FABRICATION AS POWER

DIVIDER WITH VOLTAGE CONTROL

Name : Alan Andriawan Student Identity Number : 1114201021 Advisor : Dr. Yono Hadi Pramono, M.Eng.

ABSTRACT

Directional coupler fabrication as power divider has been conducted. Structure of directional coupler fabrication yields is slab structure with glass acrylic as substrate, SnO2 nano as film and methyl methacrylate (MMA) as cladding. Directional coupler fabrication yield have interaction region (Lc) 5 mm, 10 mm and 15 mm with gap (g) 0,353 mm. The act of growing SnO2 film conducted by deposisition SnO2 solution at glass acrylic substrate. At the same time, on the directional coupler planted an optical fiber as the input at characterization. The SnO2 was deposited on glass acrylic substrate coated methyl methacrylate (MMA) with doctor balde method. Directional coupler fabrication yield used as optical power divider. Directional coupler fabrication yield characterized by used He-Ne laser with 632,8 nm wavelength. Characterization is conducted by take a picture of cross section of latitude directional coupler when laser beams input given. Cross section of latitude picture characterization yield processed by used ImageJ software in order to know intensity distribution directional coupler at each port. From characterization yield talked about established output percentage value directional coupler with Lc 5 mm in the amount of 26 %, 24 % and 49 %.

Keywords : doctor blade, methyl methacrylate (MMA), SnO2 nano.

ix

DAFTAR ISI

Halaman Judul

Lembar Pengesahan ............................................................................. i Abstrak .................................................................................................. iii Abstract ................................................................................................. v

Kata Pengantar .................................................................................... vii Daftar Isi ............................................................................................... ix Daftar Gambar ..................................................................................... xi Daftar Tabel .......................................................................................... xiii Daftar Lampiran .................................................................................. xv

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ..................................................................... 1 1.2 Perumusan Masalah ............................................................. 2 1.3 Batasan Permasalahan .......................................................... 3 1.4 Tujuan Penelitian ................................................................. 3 1.5 Manfaat Penelitian ............................................................... 3

BAB 2 KAJIAN PUSTAKA

2.1 Analisis Pandu Gelombang Optik Slab ............................... 5 2.1.1 Penurunan Rumus Pandu Gelombang Optik .............. 5 2.1.2 Solusi Umum untuk Modus TE .................................. 7 2.1.3 Kondisi Batas ............................................................. 9 2.1.4 Modus TM .................................................................. 14

2.2 Teori Moda Terkopel ........................................................... 15 2.3 Tin Dioxide (SnO2) .............................................................. 18 2.4 Methyl Methacrylate (MMA) ............................................... 20

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Peralatan dan Bahan ............................................................. 23 3.2 Diagram Alir Penelitian ....................................................... 23 3.3 Prosedur Kerja ...................................................................... 26

3.3.1 Preparasi Substrat Kaca Akrilik .................................. 26 3.3.2 Pembuatan Larutan SnO2 ........................................... 28 3.3.3 Fabrikasi Pandu Gelombang ...................................... 29 3.3.4 Pengujian Transmitansi SnO2 ..................................... 30 3.3.5 Pengukuran Masing-Masing Port ............................... 30 3.3.6 Pengukuran Masing-Masing Port dengan

Variasi Tegangan ...................................................... 32

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Analisa Fabrikasi Directional Coupler ................................. 35 4.2 Transmitasni ......................................................................... 37 4.3 Karakterisasi Pandu Gelombang Directional Coupler ......... 38 4.3 Karakterisasi Pandu Gelombang Directional Coupler dengan Variasi Tegangan ..................................................... 42

x

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan .......................................................................... 47 5.2 Saran ..................................................................................... 47

Daftar Pustaka ...................................................................................... 49 Lampiran A .......................................................................................... 53 Lampiran B ........................................................................................... 59 BIOGRAFI PENULIS ......................................................................... xii

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Komponen 𝐸𝑦 pada moda ganjil dan genap 𝑇𝐸 ......................... 13

Tabel 2.2 Karakteristik SnO2 ...................................................................... 19

Tabel 2.3 Karakteristik Methyl Methacrylate (MMA) ............................... 20

Tabel 4.1 Nilai Keluaran Tiap Port Directional Coupler ........................... 41

Tabel 4.2 Nilai Keluaran Tiap Port Directional Coupler Dengan Variasi Tegangan .................................................................................... 43

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Pandu gelombang optik slab ....................................................... 5

Gambar 2.2 Kondisi bidang batas .................................................................. 9

Gambar 2.3 Solusi moda TE pada pandu gelombang optik step

Indeks ........................................................................................ 11

Gambar 2.4 Kecenderungan umum medan 𝐸𝑦 pada saat

mendekati cut-off ........................................................................ 13

Gambar 2.5 Pandu gelombang optik gabungan .............................................. 16

Gambar 2.6 Definisi β .................................................................................... 18

Gambar 2.7 (a) Serbuk SnO2 (b) Stuktur Kristal SnO2 ........................................... 19

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian .............................................................. 24

Gambar 3.2 Diagram Alir Fabrikasi Directional Coupler ............................. 25

Gambar 3.3 Diagram Alir Preparasi larutan SnO2 .......................................... 26

Gambar 3.4 Desain akrilik .............................................................................. 27

Gambar 3.5 Ultrasonic cleaner ....................................................................... 28

Gambar 3.6 Genesys 10S Spectrophotometer UV-Vis .................................. 30

Gambar 3.7 Set Up Karakterisasi directional coupler ................................... 31

Gambar 3.8 Set Up Karakterisasi directional coupler dengan

variasi tegangan .......................................................................... 32

Gambar 4.1 Gambar directional coupler hasil fabrikasi ................................ 35

Gambar 4.2 Hasil Uji Transmitansi SnO2 ....................................................... 37

Gambar 4.3 Pandu Gelombang Directional Coupler ..................................... 39

Gambar 4.4 Pandu Gelombang DC2 Dengan panjang gabungan

(copling length) 10 mm Dengan Input B1

(a) Port A2 B2 ............................................................................ 39

(b) Plot RGB Port A2 B2 ............................................................ 39

xii

(c) Port A1 B1 ........................................................................... 40

(d) Plot RGB Port A1 B1 ............................................................ 40

xv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A Output directional coupler ......................................................... 53

Lampiran B Output directional coupler dengan variasi tegangan .................. 59

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pandu gelombang planar merupakan komponen utama yang berperan

sebagai pembangun rangkaian optik terintregasi dan laser semikonduktor.

Secara umum, pandu gelombang planar terdiri dari sebuah inti (core)

berbentuk planar yang dikelilingi oleh sebuah cladding dengan indeks bias

yang lebih rendah daripada indeks bias inti (Okamoto, 2006).

Semakin berkembangnya sistem komunikasi optik dan teknologi,

optical switching dan array telah memainkan peran penting pada pengiriman

informasi, optical cross-connect (OXC), optical add-drop multiplexer

(OADM), dan perlindungan saluran optis (OLP), hal itu berkaitan dengan

besarnya aplikasi mereka pada pemrosesan sinyal optis, komputasi optis,

instrument optis, peralatan optis dan sensor (Zheng, 2008).

Proses pengiriman data dengan memanfaatkan sistem komunikasi

optik yang memiliki lebar pita (bandwidth) sangat besar tidak akan berjalan

maksimal jika tidak diikuti dengan penemuan-penemuan komponen optik

yang memadai. Salah satu diantara komponen tersebut antara lain directional

coupler yang dapat berfungsi sebagai komponen optical switching,

multiplexing, demultiplexing, pemecah berkas (splitter) dan pembagi daya atau

power divider (Farrel, 2002).

Eksperimen tentang pengembangan dan perancangan directional

coupler telah banyak dilakukan oleh peneliti-peneliti sebelumnya diantaranya

adalah transmisi pada directional coupler Ti:LiNbO3 1×2 (Mieczyslaw, 1990),

analisis directional coupler zero gap Ti:LiNbO3 untuk wavelength division

multiplexer/demultiplexer (Pranabendu, 2008), analisis karakteristik respon

electro-optic switch untuk polimer directional coupler (Chuan, 2008),

directional coupler berbasis kabel fotonik LiNbO3 (Ming, 2013), polarisasi

splitter TE/TM pada kabel fotonik LiNbO3 (Ming, 2015) dan masih banyak

2

lagi eksperimen lanjutan terkait pengembangan dan perancangan directional

coupler.

Oksida logam semikonduktor seperti tin oxide (SnO), zinc oxide

(ZnO) dan indium oxide (InO) secara luas telah diteliti karena mereka

menunjukkan sifat optis dan elektronik yang berguna (Uysal, 2015). SnO2

merupakan sebuah semikonduktor non-stokiometri dengan energi gap Eg > 3,6

eV pada suhu ruangan dengan struktur tetragonal. Lapisan SnO2 mempunyai

karaktaristik unik seperti transmitansi tinggi pada panjang gelombang tampak,

resistivitas rendah, mempunyai stabilitas tinggi dibandingkan oksida konduktif

transparan lainnya (TCOs). Lapisan SnO2 digunakan secara luas pada aplikasi

optoelektronika seperti pelapisan kaca film, fotokatalis, LED organik, sensor

gas dan sel surya. Terdapat beberapa metode untuk menyiapkan lapisan tipis

SnO2, antara lain teknik cetakan, deposisi uap kimia, evaporasi reaktif, dc dan

rf sputering, ablasi pulsa laser, evaporasi termal, deposisi metal-organik,

deposisi sol-gel dan spray pyrolysis (Rahal, 2015).

Penelitian dan pengembangan directional coupler pada paparan di

atas tentunya membutuhkan peralatan laboratorium yang mendukung untuk

fabrikasi maupun karakterisasi komponen directional coupler yang memadai

serta membutuhkan dana yang tidak sedikit.

Dipihak lain, fabrikasi dan karakterisasi directional coupler

berstruktur slab berbasis polimer polystyrene dan polymethyl methacrylate

(PMMA) telah dilakukan dengan metode spin coating. Directional coupler

yang dihasilkan bersifat multimode dengan panjang gabungan (copling) 0,18

cm hasil pengukuran dan 20,84 µm hasil simulasi (Rinawati, 2009). Penelitian

tersebut dilanjutkan dengan dilakukannya fabrikasi pandu gelombang TiO2

nano y-branch dengan metode lithography sebagai power divider dan

didapatkan nilai rugi daya untuk channel y-branch sebesar 43,4 % (Daniyati,

2015)

Berdasarkan hasil penelitian yang dijelaskan, sangat memungkinkan

dilakukan eksperimen fabrikasi directional coupler struktur slab sebagai

power divider dengan menggunakan film SnO2 nano.

3

1.2 Perumusan Masalah

Berdasarkan uraian pada latar belakang permasalahan di atas, dapat

dirumuskan beberapa rumusan masalah sebagai berikut :

1. Bagaimana cara fabrikasi directional coupler dengan menggunakan

core SnO2 nano menggunakan metode sol-gel serta cladding berupa

methyl methacrylate (MMA) menggunakan metode doctor blade ?

2. Bagaimana cara mengkarakterisasi directional coupler sebagai

pembagi daya ?

1.3 Batasan Permasalahan

Pembatasan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Material yang digunakan sebagai guide berupa SnO2 nano.

2. Substrat yang digunakan berupa kaca akrilik dengan indeks bias 1,49,

guide SnO2 dengan indeks bias 2,006 dan cladding MMA berindeks

bias 1,415.

3. Sumber input yang digunakan adalah laser He-Ne yang diinputkan

pada directional coupler dengan menggunakan fiber optik multimode.

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah memabrikasi directional coupler

bertruktur slab dari bahan SnO2 dan memanfaatkan directional coupler hasil

fabrikasi sebagai pembagi daya (power divider).

1.5 Manfaat Penelitian

Hasil penelitian ini disamping dapat dimanfaatkan sebagai pembagi

daya (power divider), juga dapat dimanfaatkan sebagai komponen optical

switching, multiplexing, demultiplexing dan pemecah berkas (splitter).

4

“Halaman Ini Sengaja Dikosongkan”

5

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

2.1 Analisis Pandu Gelombang Optik Slab

Geometri slab merupakan salah satu susunan fundamental pada

teknologi optika terpadu. Kita anggap terdapat penjalaran gelombang pada

sebuah inti (core) dengan indeks bias 𝑛1, ketika inti (core) tersebut dilapisi

dengan sebuah cladding dengan indeks bias𝑛2 seperti yang diperlihatkan pada

Gambar 2.1. Ketika 𝑛2 lebih kecil daripada 𝑛1, maka cahaya akan menjalar

disepanjang inti (core) dengan lintasan zig-zag menurut pantulan dalam total

(TIR) pada bidang perbatasan batas atas dan bawah. Pandu gelombang optik

akan dianalisis menggunakan gelombang optik (Iizuka, 2008).

Gambar 2.1 Pandu gelombang optik slab

2.1.1 Penurunan Rumus Pandu Gelombang Optik

Perlakuan gelombang optik sedikit lebih sulit akan tetapi

memberikan informasi yang akurat tentang pemanduan gelombang optik.

Pertama, persamaan gelombang diturunkan dari persamaan Maxwell. Kita

6

anggap sebuah gelombang elektromagnetik menjalar pada arah sumbu z

seperti

𝐸′ = 𝐸𝑒𝑗 𝛽𝑧−𝜔𝑡 , 𝐻′ = 𝐻𝑒𝑗 (𝛽𝑧−𝜔𝑡 ) (2.1)

Dengan memasukkan persamaan diatas pada persamaan Maxwell

maka didapatkan

∇ × 𝐻 = −𝑗𝜔𝜀0𝜀𝑟𝐸, ∇ × 𝐸 = 𝑗𝜔𝜇𝐻 (2.2)

Sebuah asumsi dibuat bahwa tidak ada komponen medan yang

berubah pada arah sumbu y, atau dengan kata lain 𝜕

𝜕𝑦= 0 (2.3)

Medan diuraikan pada gelombang TE dan TM. Gelombang yang

tidak terdiri dari medan listrik pada arah perambatannya dinamakan

gelombang modus TE, atau dengan kata lain

𝐸𝑧 = 0 (2.4)

Dengan analogi yang sama, gelombang yang tidak terdiri dari

medan magnet pada arah perambatannnya dinamakan gelombang modus

TM atau dengan kata lain

𝐻𝑧 = 0 (2.5)

Persamaan 2.3 sampai 2.5 secara signifikan menyederhanakan

operasi curl dari persamaan 2.2. Dengan asumsi 𝐸𝑧 = 0, persamaan 2.2

memberikan solusi untuk modus TE sebagai berikut

𝐸𝑥 = 0, 𝐸𝑦 =𝑗

𝜔𝜀0𝜀𝑟 𝜕𝐻𝑥

𝜕𝑧−𝜕𝐻𝑧

𝜕𝑥 , 𝐸𝑧 = 0

𝐻𝑥 =𝑗

𝜔𝜇

𝜕𝐸𝑦

𝜕𝑧, 𝐻𝑦 = 0, 𝐻𝑧 =

−𝑗

𝜔𝜇

𝜕𝐸𝑦

𝜕𝑥 (2.6)

𝜕2

𝜕𝑥2+

𝜕2

𝜕𝑧2+𝑛2𝑘2 𝐸𝑦 = 0,𝑑𝑖𝑚𝑎𝑛𝑎 𝜔2𝜇𝜀0𝜀𝑟 = 𝑛2𝑘2,𝑘 = 𝜔 𝜇𝜀0

Dengan cara yang sama, dengan asumsi 𝐻𝑧 = 0 , didapatkan

solusi gelombang untuk modus TM yaitu

𝐸𝑥 =−𝑗

𝜔𝜀0𝜀𝑟 𝜕𝐻𝑦

𝜕𝑧 , 𝐸𝑦 = 0, 𝐸𝑧 =

𝑗

𝜔𝜀0𝜀𝑟 𝜕𝐻𝑦

𝜕𝑥

𝐻𝑥 = 0, 𝐻𝑦 =𝑗

𝜔𝜇 𝜕𝐸𝑧

𝜕𝑥−

𝜕𝐸𝑥

𝜕𝑧 , 𝐻𝑧 = 0 (2.7)

7

𝜕2

𝜕𝑥2+

𝜕2

𝜕𝑧2𝑛2𝑘2 𝐻𝑦 = 0

Ungkapan untuk modus TE dan TM berisi banyak persamaan.

Pertama, solusi untuk modus TE dicari.

2.1.2 Solusi Umum untuk Modus TE

Seperti yang tertulis pada persamaan 2.6, satu bentuk 𝐸𝑦

diketahui, maka semua komponen gelombang modus 𝑇𝐸 secara otomatis

ditemukan. Sebuah titik awal yang bagus untuk menemukan ungkapan

untuk 𝐸𝑦 adalah persamaan diferensial dibawah persamaan 2.6. Dengan

memanfaatkan kenyataan bahwa 𝑧 masuk pada persamaan 2.1 sebagai

fungsi eksponensial, persamaan diferensialnya menjadi

1

𝐸𝑦

𝜕2𝐸𝑦

𝜕𝑥 2 + 𝑛2𝑘2 − 𝛽2 = 0 (2.8)

Metode separasi variabel akan digunakan untuk menyelesaikan

persamaan 2.8 untuk 𝐸𝑦 . Karena bentuk kedua pada persamaan 2.8

konstan, bentuk pertama juga harus konstan. Selama nilai konstan terkait,

tanpa memperhatikan apakah sebuah bilangan positif atau sebuah bilangan

negatif diambil, persamaan 2.8 harus bernilai benar, tetapi solusinnya

berbeda tergantung pada yang mana yang dipilih. Solusinya bisa berupa

baik trigonometri atau eksponensial. Pertama kita ambil sebuah bilangan

negatif –𝐾2 sebagai nilai pada bentuk pertama. Agar persamaan 2.8

menjadi benar, maka bentuk kedua harus berupa 𝐾2 yang dinamakan 𝜕2𝐸𝑦

𝜕𝑥 2 + 𝐾2𝐸𝑦 = 0 (2.9)

dengan

𝐾2 = 𝑛2𝑘2 − 𝛽2 (2.10)

solusi persamaan 2.9 adalah

𝐸𝑦 = 𝐴 𝑐𝑜𝑠 𝐾𝑥 + 𝐵 sin𝐾𝑥 (2.11)

Kemudian, mari kita ambil sebuah bilangan positif 𝛾2 sebagai

nilai pada bentuk pertama pada persamaan 2.8, maka 𝜕2𝐸𝑦

𝜕𝑥 2 − 𝛾2𝐸𝑦 = 0 (2.12)

8

dengan

𝛾2 = 𝛽2 − 𝑛2𝑘2 (2.13)

Solusi persamaan 2.12 berupa

𝐸𝑦 = 𝐶 𝑒−𝛾𝑥 + 𝐷 𝑒𝛾𝑥 (2.14)

Kedua persamaan 2.11 dan 2.14 adalah identik sebagai solusi dari

persamaan 2.8. Pada kenyataannya penjumlahan persamaan 2.11 dan 2.14

juga merupakan sebuah solusi. Pemilihan solusi tergantung pada satu

solusi yang sesuai dengan fenomena fisis terbaik.

Untuk kasus pandu gelombang optik slab, persamaan 2.11

ditugaskan sebagai solusi pada inti (core) karena berosilasi secara alami

dan persamaan 2.14 ditugaskan sebagai solusi pada cladding karena

meluruh secara alami sangat cocok untuk merepresentasikan gelombang

pada kaca cladding. Dengan susunan solusi ini, persamaan 2.10 dan 2.13

menjadi

𝐾2 = 𝑛12𝑘2 − 𝛽2 (2.15)

𝛾2 = 𝛽2 − 𝑛22𝑘2 (2.16)

Catat bahwa 𝑛1 harus digunakan pada persamaan 2.15 dimana 𝑛2

muncul pada persamaan 2.16.

Untuk kepentingan penyederhanaan, dua bentuk pada persamaan

2.11 diperlakukan secara terpisah dan ditambahkan kemudian. Seperti

𝐸𝑦 = 𝐴 𝑐𝑜𝑠 𝐾𝑥 (2.17)

𝐸𝑦 = 𝐵 sin𝐾𝑥 (2.18)

Solusi dengan bentuk persamaan 2.17 disebut modus genap dan

solusi dengan bentuk persamaan 2.18 disebut modul ganjil, karena

cos𝐾𝑥 adalah fungsi genap terhadap 𝑥 dan sin𝐾𝑥adalah sebuah fungsi

ganjil. Pada kenyataannya, pada pandu gelombang optik slab dapat

dibangkitkan baik dengan modus genap saja, atau modus ganjil saja, atau

kombinasi dua-duanya. Perbandingan A dan B ditentukan oleh tipe

gelombang yang datang pada pandu gelombang optis. Jika distribusi

medan pada gelombang yang datang simetri dengan pusat bidang slab,

maka hanya modus genap saja yang dibangkitkan. Jika distribusi pada

9

gelombang datang antisimetri, maka pandu gelombang slab akan

membangkitkan hanya modus ganjil saja. Jika distribusi medan pada

gelombang datang berubah-ubah, maka kedua modus akan hadir jadi

distribusi medan gelombang datang dan medan yang dibangkitkan pada

pandu gelombang slab berhubungan dengan lancar.

2.1.3 Kondisi Batas

Konstanta propagasi dan distribusi medan pada masing-masing

modus akan ditemukan. Perlakuan untuk modus genap dan ganjil adalah

sama, dan modus genap dipertimbangkan yang pertama. Nilai pada

konstanta A, B, C dan D pada persamaan 2.11 sampai 2.14 ditemukan dari

kondisi syarat batas. Seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2.2, terdapat

empat batas, dua pada plus dan minus tak hingga dan dua lainnya pada atas

dan bawah batas core-cladding.

Gambar 2.2 Kondisi bidang batas

Pertama, batas pada 𝑥 = +∞ dipertimbangkan. Maka untuk

menghindari persamaan 2.14 tumbuh sampai tak hingga untuk nilai x yang

besar, D harus bernilai nol pada daerah 𝑥 > 𝑑 dan oleh karena itu

𝐸𝑦 = 𝐶𝑒−𝛾𝑥 ,𝑥 > 𝑑 (2.19)

Di sisi lain, pada daerah cladding bagian bawah, C harus disama

dengankan nol untuk alsan yang sama.

𝐸𝑦 = 𝐷𝑒𝛾𝑥 , 𝑥 < 𝑑 (2.20)

10

Kondisi syarat batas pada 𝑥 = 𝑑 sekarang dipertimbangkan.

Komponen tangensial pada kedua medan 𝐸dan 𝐻 harus kontinyu melewati

batas. Kontinuitas 𝐸𝑦 diatur dengan menggunakan persamaan 2.17 dan

2.19

𝐴 cos𝐾𝐷 = 𝐶𝑒−𝛾𝑑 (2.21)

Kontinuitas 𝐻𝑧 diatur dengan menemani formula untuk 𝐻𝑧 pada

persamaan 2.6 dengan 2.17 dan 2.19

𝐾𝐴 sin𝐾𝑑 = 𝐶𝛾𝑒−𝛾𝑑 (2.22)

Rasio persamaan 2.21 pada 2.22 memberikan

𝛾𝑑 = 𝐾𝑑 tan𝐾𝑑 (2.23)

Persamaan 2.23 dinamakam persamaan karakteristik pada pandu

gelombang optik.

Kemudian, nilai dari 𝛾𝑑 dan 𝐾𝑑 akan ditentukan. Salah satu

persamaan yang diperlukan disamping persamaan 2.23. Persamaan ini

dapat ditentukan dari persamaan 2.15 dan 2.16

𝑉2 = (𝐾𝑑)2 + (𝛾𝑑)2 (2.24)

Dimana

𝑉 = 𝑘𝑑 𝑛12 − 𝑛2

2 (2.25)

Parameter V adalah sebuah fungsi pada konstanta fisis seperti

ketebalan pandu gelombang optik slab, panjang gelombang cahaya dan

indeks bias pada core dan cladding dan parameter tersebut beberapa waktu

disebut ketebalan pandu gelombang yang ternormalisasi. Sehingga untuk

menyelesaikan persamaan secara simultan pada persamaan 2.23 dan 2.24,

𝛾𝑑 diplot pada sumbu vertikal dan 𝐾𝑑 pada sumbu horizontal seperti pada

Gambar 2.3. Kurva pada persamaan 2.24 adalah lingkaran dengan jari-jari

V, dan bahwa pada persamaan 2.23 mempunyai bentuk yang sama degan

tan𝐾𝑑. Kedua kurva ini diperlihatkan dengan garis lurus pada Gambar

2.3. Posisi perpotongan pada dua kurva ditentukan dengan nilai V. Pada

contoh ini, terdapat tiga buah perpotongan. Setiap perpotongan

berhubungan pada satu moda. Dimulai dari perpotongan yang paling dekat

dengan titik asal mereka dinamakan moda 𝑇𝐸0 genap, moda 𝑇𝐸1 genap

11

dan moda 𝑇𝐸2 genap dan seterusnya. Pada contoh ini, energi cahaya

menjalar pada tiga moda berbeda dengan konstanta propagasi yang

berbeda. Tiga moda apa saja dapat tereksitasi pada pandu gelombang ini,

tergantung pada konfigurasi eksitasi. Hubungan konstanta propagasinya

adalah

𝛽𝑁 = (𝑛1𝑘)2 − 𝐾𝑁2 (2.26)

Dimana 𝐾𝑁 dinotasikan nilai diskrit pada 𝐾 yang ditentukan oleh

titik perpotongan pada Gambar 2.3.

Gambar 2.3 Solusi moda TE pada pandu gelombang optik step indeks

Kemudian, distribusi amplitudo 𝐸𝑦 dipertimbangkan. Moda genap

𝑇𝐸0 dipertimbangkan pertama. Karena nilai dari 𝐾𝑑 pada moda genap 𝑇𝐸0

sedikit lebih kecil daripada 𝜋2, misalkan nilai 𝐾𝑑 direpresentasikan sebagai

(𝜋

2− ∆) . Dari persamaan 2.17, amplitudo 𝐸𝑦 didalam core berbentuk

𝐸𝑦 = 𝐴 cos 𝜋

2−∆

𝑑 𝑥 (2.27)

Kurva untuk persamaan ini diperlihatkan pada Gambar 2.4.a.

Kurva tersebut berupa kurva cosinus didalam kaca core. Didalam kaca

cladding besar 𝐸𝑦 sangat kecil, tetapi selama ∆ bernilai tidak nol, 𝐸𝑦 juga

12

tidak bernilai nol, dan cahaya menembus pada kaca cladding. Karena

medan ini meluruh secara eksponensial dengan 𝑥 seperti yang terlihat pada

persamaan 2.19, peluruhan medan ini dekat dengan batas yang dinamakan

gelombang evanescent.

Ketika distribusi intensitas 𝐸𝑦(𝑥) 2

diamati dari ujung pandu

gelombang, moda genap 𝑇𝐸0 menampilkan satu bintik terang di tengah,

dan moda genap 𝑇𝐸1 menampilkan tiga bintik terang seperti yang terdapat

pada Gambar 2.4.b. Secara umum, moda genap 𝑇𝐸𝑛 menampilkan 2𝑛 + 1

bintik terang.

Dengan semakin berkurangnya nilai 𝛾, penembusan cahaya pada

cladding bertambah. Ketika 𝛾 = 0 cahaya pada saat ini melewati cladding.

Ini dapat diinterpretasikan sebagai jika semua cahaya bocor pada kaca

cladding, dimana berhubungan dengan kondisi cut-off pada pandu

gelombang. Berbicara pada contoh pada Gambar 2.3, jika nilai 𝑉

berkurang dari 2𝜋 radians, moda genap 𝑇𝐸2 akan pergi pada kondisi cut-

off. Dengan cara yang sama, kondisi cut-off pada moda genap 𝑇𝐸𝑛 terjadi

ketika nilai 𝑉 = 𝑛𝜋 radian.

Kondisi cut-off pada moda genap 𝑇𝐸0 sangat spesial. Kondisi ini

tidak terjadi sampai nilai 𝑉 = 0 dan untuk area 0 < 𝑉 <𝜋

2 hanya moda

genap 𝑇𝐸0 yang tereksitasi. Moda yang mampu menjadi satu-satunya

moda yang tereksitasi dinamakan moda dominan.

13

Gambar 2.4 a,b Kecenderungan umum medan 𝐸𝑦 pada saat mendekati cut-off

(a) Moda genap 𝑇𝐸0 (b) Moda genap 𝑇𝐸1

Tabel 2.1 Komponen 𝐸𝑦 pada moda ganjil dan genap 𝑇𝐸

Moda 𝑻𝑬 genap Moda 𝑻𝑬 ganjil

𝑬𝒚 = 𝑨𝐜𝐨𝐬𝑲𝒅 𝒆−𝜸(𝒙−𝒅) 𝐸𝑦 = 𝐴 sin𝐾𝑑 𝑒−𝛾(𝑥−𝑑) di cladding atas

𝑬𝒚 = 𝑨𝐜𝐨𝐬𝑲𝒙 𝐸𝑦 = 𝐴 sin𝐾𝑥 di core

𝑬𝒚 = 𝑨𝐜𝐨𝐬𝑲𝒅 𝒆𝜸(𝒙+𝒅) 𝐸𝑦 = 𝐴 sin𝐾𝑑 𝑒𝛾(𝑥+𝑑) di cladding bawah

Moda genap 𝑇𝐸0 adalah dominan mode pada pandu gelombang

optik. Moda genap 𝑇𝐸1 tidak dapat menjadi dominan mode, karena

kapanpun moda genap 𝑇𝐸1 tereksitasi, moda genap 𝑇𝐸0 dapat tereksitasi

pada waktu yang sama. Oleh karena itu moda genap 𝑇𝐸1 tidak dapat

tereksitasi sendiri, dan ini juga benar dengan semua orde moda yang lebih

tinggi.

Kemudian, moda ganjil 𝑇𝐸 dipertimbangkan. Pendekatannya

sama dengan moda genap 𝑇𝐸. Untuk memulainya, kontinuitas pada 𝑥 = 𝑑

14

dipertimbangkan. Kontinuitas 𝐸𝑦 diaplikasikan pada persamaan 2.18 dan

2.19 dan didapatkan

𝐴 sin𝐾𝐷 = 𝐶𝑒−𝛾𝑑 (2.28)

Dengan cara yang sama, kontinuitas 𝐻𝑧 yang didapatkan dengan

menggunakan persamaan 2.6 memberikan

𝐾𝐴 cos𝐾𝐷 = −𝐶𝑒−𝛾𝑑 (2.29)

Rasio persamaan 2.27 dan persamaan 2.28 memberikan

𝛾𝑑 = −𝐾𝑑 cot𝐾𝑑 (2.30)

Dimana persamaan diatas merupakan persamaan karakteristik

pada moda ganjil 𝑇𝐸. Persamaan karakteristik ini diplot pada Gambar 2.3

dengan garis putus-putus. Garis-garis ini hampir sejajar pada moda genap

𝑇𝐸, dan terjalin dengan moda genap 𝑇𝐸. Satu harus dipertimbangkan baik

moda genap dan ganjil untuk menghitung semua moda 𝑇𝐸. Jarak antara

kurva-kurva diperkirakan 𝜋2.

Solusi 𝐸𝑦 untuk moda 𝑇𝐸 ganjil dan genap dirangkum pada Tabel

2.1. Semua komponen lain pada moda 𝑇𝐸 pada masing-masing area

ditentukan dengan menggunakan persamaan 2.6.

2.1.4 Modus TM

Prosedur yang secara sama seperti untuk modus 𝑇𝐸 dapat

diaplikasikan untuk modus 𝑇𝑀. Hasilnya akan dirangkum disini. Ekspresi

untuk 𝐻𝑦 secara persis sama seperti yang ditunjukkan pada Tabel 2.1

dengan mengganti 𝐸𝑦 dengan 𝐻𝑦 . Komponen lain untuk modus 𝑇𝑀

ditentukan dengan menggunakan persamaan 2.7.

Persamaan karakteristik , bagaimanapun sedikit berbeda dari

modus 𝑇𝐸 tersebut. Persamaan karakteristik untuk modus genap 𝑇𝑀 yaitu

𝑛2

𝑛1

2

𝑘𝑑 tan𝐾𝑑 = 𝛾𝑑 (2.31)

Dan untuk modus ganjil 𝑇𝑀 adalah

− 𝑛2

𝑛1

2

𝑘𝑑 tan𝐾𝑑 = 𝛾𝑑 (2.32)

15

Jika persamaan karakteristik diplot pada Gambar 2.3, bersama

dengan modus 𝑇𝐸 tersebut, kurva karakteristik pada modus 𝑇𝑀 mengikuti

modus 𝑇𝐸 tersebut tetapi sedikit dibawah kurva karakteristik modus 𝑇𝐸.

Pada prakteknya, 𝑛2 berbeda 𝑛1 hanya dengan sebuah perbedaan satu

persen dan dua bentuk kurva sangat berdekatan satu sama lain.

2.2 Teori Moda Terkopel

Persamaan moda terkopel berguna untuk meneliti komponen seperti

directional coupler, pemindah cahaya, modulator cahaya dan filter panjang

gelombang. Persamaan tersebut secara luas juga digunakan dimana

persamaan moda terkopel bermanfaat untuk mendeskripsikan rincian

beberapa komponen disini.

Dengan memperhatikan Gambar 2.5, kita anggap terdapat sebuah

gabungan yang terletak antara dua garis sejajar. Setiap garis terletak pada area

gelombang evanescent garis yang lain, dan keduanya dengan bebas

bergabung pada masing-masing lainnya. Gelombang elektromagnetik

menjalar sepanjang pandu gelombang 1 tanpa menjalar pada pandu geombang

2 yang dinyatakan dengan

𝐸1 = 𝐴 exp 𝑗 𝛽10𝑧 − 𝜔𝑡 (2.33)

dan memenuhi persamaan diferensial 𝑑𝐸1

𝑑𝑧= 𝑗𝛽1

0𝐸1 (2.34)

Ketika pandu gelombang 2 dimasukkan pada sekitar pandu gelombang 1,

maka dua peristiwa akan terjadi. Pertama, konstanta propagasi berubah

karena perubahan geometri. Kedua, terdapat petukaran daya antara dua garis

karena setiap garis terletak pada area gelombang evanescent pandu

gelombang lain. Maka persamaan diferensial gabungan menjadi

𝑑𝐸1

𝑑𝑧= 𝑗𝛽1𝐸1 + 𝑘12𝐸2 ,

𝑑𝐸2

𝑑𝑧= 𝑗𝛽2𝐸2 + 𝑘21𝐸1, 𝑑𝑖𝑚𝑎𝑛𝑎 (2.35)

𝛽1 = 𝛽10 − 𝑘11 , 𝛽2 = 𝛽2

0 − 𝑘22 (2.36)

dan dimana 𝛽10 dan 𝛽2

0 adalah konstanta propagasi pada kasus terisolasi untuk

masing-masing pandu gelombang 1 dan pandu gelombang 2; 𝑘11 dan 𝑘22

merupakan perubahan konstanta propagasi pada masing-masing pandu

16

gelombang 1 dan pandu gelombang 2, ketika sebuah pandu gelombang

berdekatan diperkenalkan; dan 𝑘12 dan 𝑘21 merupakan koefisien yang

berhubungan dengan transfer energi dari masing-masing pandu gelombang 2

ke pandu gelombang 1 dan dari pandu gelombang 1 ke pandu gelombang 2.

Dasar teori moda terkopel berada pada solusi persamaan diferensial.

Diasumsikan solusinya berbentuk

𝐸1 = 𝐴𝑒𝛾𝑧 , 𝐸2 = 𝐵𝑒𝛾𝑧 (2.37)

Untuk menetukan nilai 𝛾, maka persamaan 2.37 dimasukkan ke persamaan

2.35 untuk mendapatkan

Gambar 2.5 Pandu gelombang optik gabungan

𝛾 − 𝑗𝛽1 −𝑘12

−𝑘21 𝛾 − 𝑗𝛽2 𝐴𝐵 = 0 (2.38)

Kondisi dimana solusi non-trivial untuk A dan B ada mensyaratkan bahwa

nilai dari determinannya harus nol. Kondisi ini menuju pada

𝛾1,2 = 𝑗𝛽1+𝛽2

2± 𝑘12𝑘21 −

𝛽1−𝛽2

2

2

(2.39)

Maka, solusi umum untuk 𝐸1 dan 𝐸2 yaitu

𝐸1 = 𝐴1𝑒𝛾1𝑧 + 𝐴2𝑒

𝛾2𝑧 (2.40)

𝐸2 =1

𝑘12 𝐴1 𝛾1 − 𝑗𝛽1 𝑒

𝛾1𝑧 + 𝐴2 𝛾2 − 𝑗𝛽1 𝑒𝛾2𝑧 (2.41)

17

Dimana persamaan 2.41 ditentukan dengan memasukkan persamaan 2.40 ke

persamaan 2.35.

Kemudian, nilai dari 𝑘12 dan 𝑘21 diselidiki secara erat. Jika satu

pandu gelombang dapat memaksakan kondisi dimana energi yang bocor

keluar pandu gelombang dapat bergabung (coupled) secara sempurna pada

garis yang dekat tanpa adanya loss, penjumlahan 𝑊 pada energi dua pandu

gelombang tidak berubah sepanjang garis tersebut, dengan demikian maka 𝑑𝑊

𝑑𝑧= 0 𝑑𝑖𝑚𝑎𝑛𝑎 (2.42)

𝑊 = (𝐸1𝐸1∗ + 𝐸2𝐸2

∗) (2.43)

Ini menuntun pada 𝑑𝑊

𝑑𝑧= (𝐸1

′𝐸1∗ + 𝐸1𝐸1

∗′ + 𝐸2′𝐸2

∗ + 𝐸2𝐸2∗′ (2.44)

Dengan menggunakan persamaan 2.35 dan membalik urutan komplek

konjugate dan turunan, maka didapatkan

𝑅𝑒 𝑘12 + 𝑘21∗ 𝐸1

∗𝐸2 = 0 (2.45)

Persamaan 2.45 bernilai benar untuk setiap nilai 𝐸1 dan 𝐸2,

𝑘12 = −𝑘21∗ (2.46)

Harus memenuhi. Ini merupakan kondisi gabungan (coupling). Ketika

persamaan 2.39 ditulis dengan persamaan 2.46 maka didapatkan

𝛾1,2 = 𝑗 𝛽 ± 𝛽𝑏 𝑑𝑖𝑚𝑎𝑛𝑎 (2.47)

𝛽 =𝛽1+𝛽2

2, ∆𝛽 =

𝛽1−𝛽2

2, ∆𝛽 ≡ ∆ (2.48)

𝛽1 = 𝛽 + ∆, 𝛽2 = 𝛽 − ∆, 𝛽𝑏 = 𝑘12 2 + ∆2

Gambar 2.6 mengindikasikan hubungan antara 𝛽1, 𝛽2 dan 𝛽. Simbol ∆𝛽 dan

∆ digunakan secara setara. Sekarang segala sesuatu kecuali konstanta 𝐴1 dan

𝐴2 telah ditemukan. 𝐴1 dan 𝐴2 ditentukan oleh kondsi eksitasi.

18

Gambar 2.6 Definisi 𝛽

2.3 Tin Dioxide (SnO2)

Oksida logam semikonduktor seperti tin oxide (SnO), zinc oxide

(ZnO) dan indium oxide (InO) secara luas telah diteliti karena mereka

menunjukkan sifat optis dan elektronik yang bermanfaat (Uysal, 2015). Tin

dioxide 𝑆𝑛𝑂2 merupakan semikonduktor non-stokiometri dengan celah

energi yang lebar 𝐸𝑔 ≥ 3.6 𝑒𝑉 pada temperatur ruangan dengan struktur

tetragonal. Lapisan tipis 𝑆𝑛𝑂2 mempunyai karakteristik yang unik yaitu

mempunyai transmitansi tinggi pada area panjang gelombang tampak,

resistivitas rendah, mempunyai stabilitas kimia dan termal yang tinggi

dibandingkan kaca konduktif transparan lainnya 𝑇𝐶𝑂𝑠 . Lapisan tipis 𝑆𝑛𝑂2

digunakan secara luas pada aplikasi optoelektronika seperti pelapisan kaca

film, fotokatalis, 𝐿𝐸𝐷 organik, sensor gas dan solar cell. Terdapat beberapa

metode untuk mempersiapkan lapisan tipis 𝑆𝑛𝑂2. Diantaranya teknik cetakan

layar (sablon), deposisi uap kimia, evaporasi reaktif, sputtering dc dan rf,

ablasi pulsa laser, evaporasi termal, evaporasi berkas elektron, deposisi metal-

organic, deposisi sol-gel dan spray pyrolysis (Rahal, 2015).

19

(a) (b)

Gambar 2.7 (a) Serbuk SnO2 (b) Stuktur Kristal SnO2 (Sumber :

wikipedia.org)

Diantara beberapa metode diatas, metode deposisi sol-gel merupakan

metode yang paling menjanjikan karena metode tersebut relatif sederhana dan

memungkinkan dilakukannya kontrol pada properti lapisan tipis 𝑆𝑛𝑂2. Oleh

karena itu pada penelitian ini, lapisan 𝑆𝑛𝑂2 dipersiapkan denga metode

deposisi sol-gel (sol-gel deposition). Tin oxide 𝑆𝑛𝑂𝑥 secara umum

mempunyai keadaan dua oksidasi yaitu divalent 𝑡𝑖𝑛 𝐼𝐼 𝑜𝑥𝑖𝑑𝑒 − 𝑆𝑛𝑂 dan

tetravalent (𝑡𝑖𝑛 𝐼𝑉 𝑜𝑥𝑖𝑑𝑒 − 𝑆𝑛𝑂2) dan masing-masing termasuk

semikonduktor tipe-p dan semikonduktor tipe-n Bagaimanapun, preparasi

larutan untuk fabrikasi 𝑆𝑛𝑂2 bersifat kritis karena sifat divalent pada material

ini dapat secara mudah terdegradasi pada keadaan tetravalent karena peristiwa

oksidasi selama preparasi (Marikkannan, 2015). Serbuk dan struktur kristal

material 𝑆𝑛𝑂2 diperlihatkan pada Gambar 2.7. Adapun karakteristik bahan 𝑆𝑛𝑂2

disajikan pada tabel 2.2

Tabel 2.2 Karakteristik SnO2 (Sumber : wikipedia.org)

Properties

Nama IUPAC Tin (IV) Oxide

Molekul Formula SnO2

Molar massa 150,71 g mol−1

Tampilan Serbuk berwana putih atau abu-abu terang

20

Densitas 6,95 g/cm³ (20 °C)

6,85 g/cm³ (24 °C)

Titik leleh 1.630 °C (2.970 °F; 1.900 K)

Titik Didih 1.800– 1900 °C ( 2.070 – 2.170 K)

Sucsepsibilitas

magnetik (χ)

-4,1 x 10-5 cm3/mol

Indeks Bias nα 2,006 nβ 2,097

2.4 Methyl Methacrylate (MMA)

Methyl methacrylate (MMA) adalah monomer untuk skala besar

pembuatan polymethyl pethacrylate (PMMA) yang merupakan bahan polimer

sejenis plastik. Methyl methacrylate (MMA) merupakan bahan yang

transparan yang dapat mentransmisikan panjang gelombang tampak (visible),

absorbsi ultravioletnya kecil sampai panjang gelombang 260 nm. Secara

umum PMMA sendiri memiliki karakteristik-karakteristik seperti pada Tabel

2.3

Tabel 2.3 Karakteristik Methyl Methacrylate (MMA)

Sifat

Molekul Formula C5H8O2

Molar masa 100,12 g mol-1

Tampilan Cairan tidak berwarna

Densitas 0,94 g/cm3

Titik leleh -48 °C (-54 °F; 225 K)

Titik didih 101 °C (214 °F; 374 K)

Kelarutan dalam air 1,5 g/100 ml

Viskositas 0,6 cP pada 20 °C

(Sumber : wikipedia.org)

21

Dengan sifat-sifat tersebut, maka bahan ini merupakan salah satu

bahan yang dapat digunakan sebagai bahan pandu gelombang (Rinawati,

2009). Pada keadaan larutan, methyl methacrylate (MMA) memiliki indeks

bias 1,48904 dan setelah diberi perlakuan panas akan terjadi kenaikan indeks

bias yang bervariasi. Nilai indeks bias MMA yang mengalami proses

polimerisasi menjadi PMMA menggunakan perlakuan panas masing-masing

1,4914 adalah pada suhu 70 °C, 1,4910 pada suhu 80 °C dan 1,4914 pada

suhu 90 °C (Tanio & Nakanishi, 2006)

2.5 ABC

22


23

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Peralatan dan Bahan

Peralatan yang digunakan dalam penelitian fabrikasi directional

coupler ini adalah sebagai berikut :

1. Alumunium Foil 8. Fiber Optik

2. Cawan Petri 9. Laser He-Ne

3. Substrat Akrilik 10. Laser dioda

4. Pipet Tetes 11. Personal Computer

5. Magnetik Stirer & Hotplate 12. Spectrophotometer UV-VIS

6. Magnetik Bar 13. Gelas Beker

7. Neraca Digital

Bahan yang digunakan untuk fabrikasi directional coupler dalam

penelitian ini antara lain :

1. Aquades 4. Alkkohol 96 %

2. Serbuk SnO2 nano 5. Larutan Isopropanol

3. MMA (Methyl Methacrylate) 6. Serbuk Ethyl Cellulose

3.2 Diagram Alir Penelitian

Langkah-langkah utama dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Preparasi substrat akrilik

2. Pembuatan larutan SnO2

3. Fabrikasi pandu gelombang directional coupler dengan film SnO2 dan

cover MMA

4. Pengukuran output pada masing-masing port pandu gelombang.

5. Pengukuran output pada masing-masing port pandu gelombang dengan

variasi tegangan.

24

Penelitian ini dilakukan dengan beberapa tahap sesuai dengan

diagram alir penelitian pada Gambar 3.1

Gambar 3.1 Diagram alir penelitian

Adapun tahap-tahap preparasi substrat dapat dilihat pada diagram

alir preparasi substrat seperti yang diperlihatkan pada Gambar 3.2

Deposisi larutan SnO2 pada akrilik

Karakterisasi directional coupler

Perbandingan output

masing-masing port

Hasil

Mulai

Studi literatur

Studi literatur

Preparasi substrat akrilik Preparasi larutan SnO2

25

Gambar 3.2 Diagram alir fabrikasi directional coupler

Adapun tahap-tahap preparasi larutan SnO2 dapat dilihat pada

diagram alir preparasi larutan SnO2 seperti yang diperlihatkan pada Gambar

3.3

Pemanasan sampel

Suhu 100 °C

Pelapisan MMA

Pemanasan sampel

Suhu 70 °C

Directional coupler

Preparasi substrat

Desain directional coupler

Cutting laser Grafir laser

Deposisi SnO2

26

Gambar 3.3 Diagram alir preparasi larutan SnO2

3.3 Prosedur Kerja

3.3.1 Preparasi Substrat Kaca Akrilik

Tahap persiapan meliputi pembuatan substrat yaitu pemotongan

akrilik dengan ketebalan 2 mm dengan ukuran sesuai desain. Ukuran dan

pola pandu gelombang yang akan difabrikasi didesain dengan

menggunakan softwrae coreldraw. Pemotongan akrilik dilakukan dengan

menggunakan pemotong laser (laser cutting). Hal tersebut bertujuan agar

bagian tepi akrilik terlihat lebih rapi.

Pola dari setiap pandu gelombang yang akan difabrikasi dibentuk

melalui proses grafir (laser engraving). Proses ini mirip dengan pemotong

laser, hanya saja daya yang digunakan pada proses grafir tidak sebesar

pada saat pemotongan, sehingga substrat yang digrafir tidak sampai

Preparasi larutan SnO2

Pencampuran binder dan pelarut

Pengadukan dan Pemanasan

Selama 1 jam pada 50 °C

Pencampuran Serbuk SnO2

Pengadukan dan Pemanasan

Selama 1 jam pada 50 °C

Larutan SnO2

27

terpotong. Adapun desain akrilik yang akan digunakan disajikan pada

Gambar 3.4.

Gambar 3.4 Desain akrilik

Pola pandu gelombang directional coupler dibentuk melalui grafir

laser dan cutting laser. Untuk directional coupler, diperlukan dua lapis

akrilik dengan rincian bagian bawah untuk akrilik yang digrafir dan bagian

atas untuk akrilik yang dipotong.

Desain directional coupler diatas digunakan sebagai channel

pandu gelombang bagian bawah. Sedangkan untuk channel pandu

gelombang bagian atas, digunakan desain akrilik yang sama akan tetapi

tidak melalui proses grafir. Channel pandu gelombang bagian atas dibuat

dengan memotong akrilik yang telah didesain sebelumnya dengan

pemotong laser. Hasil potongan pola akrilik tersebut selanjutnya

ditempelkan di bagian atas akrilik yang digrafir dengan lem.

Dua buah akrilik yang telah ditempel kemudian dihaluskan pada

bagian-bagian tepi bekas potongan dengan menggunakan kertas ampelas

pada tingkat kehalusan 180, 360, 600, 1200 dan 5000 mess. Proses

penghalusan dilakukan sampai bagian akrilik yang dipotong terlihat rata

dan halus. Setelah bagian tepi akrilik halus, akrilik dibersihkan dengan

menggunakan air sabun dan selanjutnya dicuci menggunakan aquades

kemudian dikeringkan.

28

Selanjutnya akrilik dimasukkan pada gelas beker yang telah berisi

alkohol 96 % sebanyak 100 ml kemudian dibersihkan menggunakan

ultrasonic cleaner selama 60 menit seperti yang diperlihatkan pada

Gambar 3.5. Setelah 60 menit akrilik dikeringkan menggunakan drayer.

Pembersihan substrat akrilik betujuan agar akrilik terbebas dari material-

material yang tidak mampu dibersihkan dengan air saja. Bersih tidaknya

substrat akrilik mempengaruhi hasil pengujian dari sampel yang akan

dilapiskan.

Gambar 3.5 Ultrasonic cleaner

3.3.2 Pembuatan Larutan SnO2

Pembuatan larutan SnO2 dilakukan dengan melakukan

pencampuran antara pelarut dan binder SnO2, dimana ethyl cellulose

([C6H7O2(OH)3-x(OC2H5)x]n) berperan sebagai binder dan isopropanol

(CH3)2CH(OH) sebagai pelarut dari SnO2 (Uysal dan Arier, 2015).

Pembuatan larutan ini dilakukan dengan melarutkan 0,13 gr ethyl cellulose

dan 3 ml isopropanol. Kemudian dilakukan proses pengadukan

menggunakan magnetik stirrer hotplate selama 1 jam dengan suhu

pemanasan 50 °C. Lamanya waktu pengadukan bertujuan agar binder dan

pelarut tercampur sempurna tanpa ada gumpalan-gumpalan kecil pada

larutan yang dibuat. Pemberian suhu pemanasan dilakukan agar larutan

29

lebih mudah tercampur, dengan catatan suhu yang digunakan dibawah titik

lebur dari ethyl cellulose (160 °C-210 °C) dan isopropanol (82,2 °C).

Setelah pembuatan larutan dari pencampuran antara pelarut dan

binder SnO2 tercampur sempurna, untuk selanjutnya ditambahkan serbuk

SnO2 nano 0,25 gram. Kemudian dilakukan pengadukan selama 1 jam

dengan suhu pemanasan 50 °C menggunakan magnetik stirrer hotplate.

Lamanya waktu pengadukan bertujuan agar serbuk SnO2 terlarut dan tidak

bisa dibedakan antara zat terlarut dan pelarut. Jika larutan SnO2 sudah

menjadi gel, maka larutan tersebut siap dideposisikan pada substrat akrilik.

3.3.3 Fabrikasi Pandu Gelombang Directional Coupler

Fabrikasi pandu gelombang directional coupler dilakukan dengan

melapiskan larutan SnO2 pada substrat akrilik. Proses pelapisan SnO2 pada

substrat akrilik dilakukan dengan mendeposisikan larutan SnO2 yang

sudah menjadi gel kedalam lubang pada channel akrilik. Pada saat larutan

SnO2 dideposisikan pada channel directional coupler, salah satu port

directional coupler diberi sebuah fiber optik multimode. Pemberian fiber

optik pada channel directional coupler bertujuan untuk memudahkan

meluruskan berkas cahaya laser pada saat dilakukan proses karakterisasi.

Setelah terlapisi, substrat akrilik yang telah terlapisi SnO2 dipanaskan

dengan suhu 100 °C diatas stirrer hotplate. Hal ini bertujuan untuk

menghilangkan pelarut yang digunakan pada larutan SnO2, dimana titik

lebur untuk isopropanol yaitu 82,2 °C.

Film SnO2 yang sudah terbentuk, selanjutnya dilapisi dengan

lapisan MMA. Pelapisan MMA ini dilakukan sebanyak 2 kali, agar lapisan

MMA benar-benar menutup film SnO2. Pelapisan MMA berfungsi sebagai

cover pada pandu gelombang SnO2. Selanjutnya proses pemanasan pada

suhu 70 °C selama 15 menit. Suhu pemanasan dijaga agar tidak melebihi

titik didih dari MMA (100 °C). Pemanasan pada suhu 70 °C dilakukan

untuk polimerisasi MMA menjadi PMMA.

30

3.3.4 Pengujian Transmitansi SnO2

Pengujian transmitansi bahan SnO2 pada pandu gelombang

directional coupler yang telah difabrikasi dilakukan dengan menggunakan

Genesys 10S Spectrophotometer UV-Vis seperti yang diperlihatkan pada

Gambar 3.6. Pengujian ini diperlukan untuk mengetahui rentang panjang

gelombang yang sesuai agar cahaya bisa ditransmisikan kedalam film

SnO2 dengan baik.

Gambar 3.6 Genesys 10S Spectrophotometer UV-Vis

3.3.5 Pengukuran Output pada Masing-Masing Port

Karakterisasi pandu gelombang directional coupler dilakukan di

Laboratorium Optoelektronika dan EM Terapan Jurusan Fisika FMIPA

ITS. Pengukuran output pada masing masing port dari pandu gelombang

directional coupler diperlihatkan pada Gambar 3.7, dimana berkas sinar

laser He-Ne dimasukkan kedalam fiber optik untuk selanjutnya

berpropagasi/ menjalar kedalam pandu gelombang directional coupler.

Kemudian diambil foto penampang melintang directional coupler yang

telah difabrikasi.

Proses selanjutnya yaitu analisa gambar, dilakukan dengan

menggunakan software ImageJ sehingga diperoleh pola distribusi

intensitasnya. Dari distribusi intensitas hasil pengolahan dengan software

31

ImageJ didapatkan juga data nilai komponen RGB (Red Green Blue) dari

foto penampang melintang directional coupler. Karena sumber cahaya

yang digunakan laser He-Ne yang mempunyai panjang gelombang 632,8

nm dengan keluaran berwarna merah, maka komponen warna merah pada

nilai RGB tersebut diambil dan diolah.

Pengolahan data komponen warna merah pada nilai RGB

dilakukan dengan membagi data komponen warna merah tersebut menjadi

dua yaitu bagian kanan dan bagian kiri (port A2 dan B2). Hal tersebut

dilakukan karena pandu gelombang yang difabrikasi memiliki dua port

keluaran (port A2 dan B2). Setelah data komponen warna merah dibagi

menjadi dua menjadi kanan dan kiri, data komponen warna merah tersebut

dirata-rata. Nilai rata-rata data komponen warna merah untuk bagian

kanan dan kiri merupakan nilai keluaran masing-masing port pandu

gelombang yang difabrikasi.

Untuk mendapatkan nilai keluaran port (port A1) yang kembali di

sebelah port input (port B1) dilakukan dengan cara yang sama seperti cara

sebelumnya. Hanya saja yang diambil bagian kanan (port A1) saja karena

bagian kiri merupakan intensitas cahay yang terhambur disekitar input

(port B1) dari pandu gelombang directional coupler.

Gambar 3.7 Set Up Karakterisasi directional coupler

32

3.3.6 Pengukuran Output pada Masing-Masing Port Dengan Variasi

Tegangan

Karakterisasi output pada masing-masing port directional coupler

dengan variasi tegangan tidak jauh berbeda dengan karakterisasi output

directional coupler pada masing-masing port. Hanya saja pada

karakterisasi output masing-masing port directional coupler dengan variasi

tegangan, laser yang digunakan sebagai sumber cahaya adalah laser dioda.

Pada karakterisasi output masing-masing port dengan variasi tegangan

tidak digunakan laser He-Ne karena tegangan untuk mengoperasikan laser

tersebut cukup besar (+ 110 VDC) dan tegangan tersebut tidak bisa

divariasi. Sehingga pada karakterisasi masing-masing port directional

coupler dengan variasi tegangan digunakan laser dioda. Laser dioda yang

digunakan pada karakterisasi ini membutuhkan tegangan DC + 3 volt

untuk mengoperasikannya. Laser dioda yang digunakan pada karakterisasi

ini memiliki rentang panjang gelombang + 630 nm-650 nm dengan

keluaran berwarna merah. Daya yang dikeluarkan laser dioda ini sebesar <

5 mW.

Mekanisme variasi tegangan pada laser dioda dilakukan dengan

menambahkan potensiometer pada power supply sebelum disambungkan

pada laser dioda. Potensiometer yang ditambahkan pada power supply

merupakan jenis potensiometer 3 pin dengan nilai 1 kΩ. Adapun set-up

karakterisasi directional coupler dengan variasi tegangan diperlihatkan

pada Gambar 3.8.

Pengukuran output pada masing-masing port dengan variasi

tegangan bertujuan untuk menguji ada tidaknya sifat nonlinear pada bahan

yang dijadikan pandu gelombang, dalam hal ini serbuk SnO2. Dimana

salah satu sifat nonlinearnya adalah indeks bias bahan tersebut tergantung

pada intensitas cahaya yang melewati bahan tersebut.

33

Gambar 3.8 Set Up Karakterisasi directional coupler dengan variasi

tegangan

34


35

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Analisa Fabrikasi Directional Coupler

Pada penelitian ini telah difabrikasi tiga buah directional coupler.

Ketiga directional coupler tersebut mempunyai lebar gap yang sama yaitu

sebesar 1 point (0,353 mm). Panjang gabungan (copling length) divariasi

dengan nilai masing-masing 5 mm, 10 mm dan 15 mm. Ketiga directional

coupler hasil fabrikasi diperlihatkan pada Gambar 4.1 berikut.

Gambar 4.1 Gambar directional coupler hasil fabrikasi

Fabrikasi pandu gelombang directional coupler dimulai dengan

mendesain pola directional coupler menggunakan software coreldraw dengan

beberapa variasi. Variasi panjang gabungan (copling length) pada directional

coupler yang akan difabrikasi bertujuan untuk mengetahui perbedaan

keluaran pada masing-masing port directional coupler.

Proses fabrikasi directional coupler dilakukan dengan

mendeposisikan larutan SnO2 yang sudah menjadi gel pada substrat, dalam

hal ini kaca akrilik. Kaca akrilik yang menjadi tempat deposisi larutan SnO2

yang sudah menjadi gel merupakan gabungan dua buah kaca akrilik yang

36

digabungkan. Kaca akrilik bagian bawah merupakan kaca akrilik yang sudah

mempunyai pola directional coupler dengan melalui proses grafir. Sedangkan

kaca akrilik bagian atas merupakan kaca akrilik yang dipotong dengan laser

menurut pola directional coupler. Kedua kaca akrilik tersebut dilekatkan

dengan lem untuk membentuk channel directional coupler. Channel

directional coupler yang terbentuk mempunyai lebar + 0,5 mm dan tinggi + 2

mm.

Channel directional coupler yang telah terbentuk kemudian dilapisi

dengan larutan SnO2 yang telah menjadi gel. Pelapisan larutan SnO2 pada

channel directional coupler dilakukan dengan mendeposisikan larutan SnO2

pada channel directional coupler. Pada saat pendeposisian larutan SnO2 pada

channel directional coupler, salah satu port directional coupler diberi sebuah

fiber optik. Pemberian fiber optik pada salah satu port directional coupler

digunakan untuk memudahkan proses karakterisasi directional coupler.

Substrat kaca akrilik yang sudah terlapisi larutan SnO2, selanjutnya

dipanaskan pada suhu 100 °C diatas stirrer hotplate. Proses pemanasan

tersebut bertujuan untuk menghilangkan pelarut yang digunakan untuk

melarutkan SnO2, yaitu isopropanol yang mempunyai titik lebur 82,2 °C.

Lapisan SnO2 yang telah terbentuk pada substrat kaca akrilik,

kemudian dilapisi dengan methyl methacrylate (MMA). Proses pelapisan

methyl methacrylate (MMA) pada lapisan SnO2 yang telah terbentuk pada

substrat kaca akrilik dilakukan dengan menggunakan metode doctor blade.

Proses pelapisan methyl methacrylate (MMA) pada substrat kaca akrilik

dilakukan 2 kali dengan tujuan lapisan MMA tersebut dapat menutup lapisan

SnO2. Lapisan methyl methacryate (MMA) nantinya berfungsi sebagai cover

pandu gelombang yang berbahan dasar SnO2.

Setelah substrat kaca akrilik terlapisi dengan SnO2 dan MMA,

selanjutnya substrat tersebut dipanaskan pada suhu 70 °C selama 15 menit.

Proses tersebut dilakukan untuk polimerisasi MMA menjadi PMMA.

37

4.2 Transmitansi SnO2

Uji transmitasni lapisan SnO2 dilakukan dengan menggunakan alat

Genesys 10S Spectrophotometer UV-Vis. Transmitansi merupakan fraksi atau

perbandingan intensitas cahaya yang ditransmisikan setelah melewati suatu

sampel dengan intensitas cahaya sebelum melewati suatu sampel. Uji

transmitasni lapisan SnO2 dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui

prosentase transmitansi lapisan SnO2 pada berbagai macam panjang

gelombang. Hasil uji tersebut diperlihatkan pada Gambar 4.2.

200 400 600 800 1000 1200

40

50

60

70

80

90

100

Nila

i T

ransm

itansi (%

)

Panjang Gelombang (nm)

Grafik Transmitansi

Gambar 4.2 Hasil Uji Transmitansi SnO2

Berdasarkan Gambar 4.2 terlihat bahwa rentang panjang gelombang

yang dapat ditransmisikan yaitu pada daerah panjang gelombang tampak +

300 nm-1000 nm. Pada penelitian ini sumber laser yang digunakan yaitu laser

He-Ne dengan panjang gelombang 632,8 nm. Sumber laser He-Ne pada

penelitian ini digunakan untuk karakterisasi directional coupler. Karakterisasi

tersebut dilakukan untuk mengetahui perbandingan output masing-masing

port directional coupler. Selain itu pada penelitian ini digunakan juga laser

dioda dengan panjang gelombang + 630 nm-650 nm. Laser dioda ini

digunakan untuk karakterisasi directional coupler dengan variasi tegangan.

38

Karakterisasi tersebut dilakukan untuk mengetahui ada tidaknya sifat

nonlinear bahan SnO2 yang dijadikan sebagai pandu gelombang.

4.3 Karakterisasi Pandu Gelombang Directional Coupler

Pandu gelombang hasil fabrikasi dikarakterisasi dengan

menggunakan laser He-Ne yang ditransmisikan melalui fiber optik. Laser He-

Ne memiliki panjang gelombang 632,8 nm dan dalam kisaran panjang

gelombang daerah tampak dengan keluaran berwarna merah.

Proses karakterisai pandu gelombang directional coupler dimulai

dengan mengambil foto penampang melintang pandu gelombang directional

coupler saat diberi sinar laser. Sketsa pandu gelombang directional coupler

diperlihatkan pada Gambar 4.3. Jika B1 sebagai input, maka A2, A1 dan B2

sebagai output dan sebaliknya. Gambar penampang melintang pandu

gelombang DC2 dengan panjang gabungan (copling length) 10 mm

diperlihatkan pada Gambar 4.4, untuk DC1 dengan panjang gabungan

(copling length) 5 mm dan DC3 dengan panjang gabungan (copling length)

15 mm terdapat pada Lampiran A.

Pandu gelombang DC2 hasil fabrikasi sudah dapat memandu sinar

laser dengan cukup baik, namun kurang terlihat bagus pada bagian yang lain.

Hal tersebut diakibatkan karena kurang ratanya lapisan SnO2 yang berada

pada film. Kurang ratanya lapisan SnO2 yang berada pada film diakibatkan

karena pada saat proses pemanasan sebagian pelarut SnO2 menguap dan

menimbulkan sebagian lubang pada jalur pandu gelombang yang terbentuk.

Selain itu pelapisan methyl methacrylate (MMA) alangkah baiknya dilakukan

pada bagian bawah, kiri dan kanan channel directional coupler sebelum

dilapisi dengan larutan SnO2. Pelapisan ini bertujuan untuk membentuk

lapisan cover untuk directional coupler pada bagian bawah, kiri dan kanan

directional coupler. Lapisan cover pada directional coupler ini berfungsi

untuk mencegah cahaya terhambur ke bawah, kiri dan kanan pada channel

39

directional coupler. Yang pada akhirnya jika cahaya yang dihamburkan bisa

diminimalkan, maka cahaya yang ditransmisikan akan lebih besar dengan

rugi daya yang semakin kecil. Mengingat ukuran pandu gelombang

directional coupler yang telah difabrikasi memiliki ukuran yang termasuk

dalam pandu gelombang yang bersifat multimode.

Gambar 4.3 Pandu Gelombang Directional Coupler

Adapun gambar penampang melintang untuk port A2 B2 dan A1 B1

beserta plot RGB dari pandu gelombang DC2 dengan panjang gabungan

(copling length) 10 mm diperlihatkan pada Gambar 4.4

(a)

(b)

40

(c)

(d)

Gambar 4.4 Pandu Gelombang DC2 Dengan panjang gabungan (copling

length) 10 mm Dengan Input B1 (a) Port A2 B2 (b) Plot RGB Port A2 B2

(c) Port A1 B1 (d) Plot RGB Port A1 B1

Gambar 4.4 (a) merupakan penampang melintang dari DC2 dengan

input port B1. Sebelah kiri merupakan distribusi intensitas port B2 dan

sebelah kanan merupakan distribusi intensitas port A2. Gambar 4.4 (a)

kemudian diolah dengan software ImageJ sehingga didapatkan Gambar 4.4

(b). Gambar 4.4 (b) menjelaskan bahwa output keluaran pandu gelombang

DC2 untuk port B2 lebih tinggi dibandingkan port A2, hal tersebut

dikarenakan propagasi gelombang pada port B2 tidak melewati gap yang

terdapat pada directional coupler sehingga daya yang terpandu lebih besar

dibandingkan pada port A2 meskipun terdapat beberapa berkas cahaya yang

terhambur di sekitar substrat akrilik. Gap yang terdapat pada directional

coupler yang telah difabrikasi mempunyai ketebalan + 0,353 mm dengan

tinggi + 2 mm yang terbuat dari akrilik.

Gambar 4.4 (c) merupakan gambar penampang melintang pandu

gelombang DC2 untuk port A1 B1. Berdasarkan plot RGB pada Gambar 4.4

(d) terlihat bahwa distribusi intensitas port B1 lebih tinggi daripada port A1.

41

Hal ini disebabkan karena port B1 bertindak sebagai input pada saat

karakterisasi dilakukan.

Dari plot RGB masing-masing port directional coupler didapatkan

data komponen warna merah, hijau dan biru (RGB) dari foto penampang

melintang port keluaran. Data komponen warna merah tersebut kemudian

dipisah dengan membaginya pada bagian kanan dan kiri mengingat port

keluaran directional coupler terdiri dari dua port yaitu port A2 dan port B2.

Data komponen warna merah bagian kanan dan bagian kiri kemudian dirata-

rata sehingga didapatkan nilai keluaran tiap port pandu gelombang directional

coupler yang telah difabrikasi. Nilai Prosentase keluaran didapatkan dengan

membagi nilai rata-rata tiap port dengan jumlah seluruh port dan dikalikan

dengan 100 %.

Nilai keluaran tiap port dan prosentase keluaran pandu gelombang

directional coupler dengan panjang gabungan (copling length) 5 mm, 10 mm

dan 15 mm diperlihatkan pada Tabel 4.1

Tabel 4.1 Nilai Keluaran Tiap Port Directional Coupler

Sampel Input Output Output (%) A1 A2 B2 A1 A2 B2

DC1 B1

23.7 21.9 43.9 26.5 24.5 49.1 DC2 39.5 45.9 43.5 30.6 35.6 33.7 DC3 18.6 9.1 19.8 39.2 19.2 41.7

Berdasarkan Tabel 4.1, terlihat bahwa untuk directional coupler

dengan panjang gabungan (copling length) 5 mm memiliki prosentase output

keluaran mendekati 50 % : 25 % terhadap port yang berlawanan terhadap port

input adalah port A1, dengan perbandingan prosentase pada port B2:A2 yaitu

49,1 %:24,5 %. Perbedaan ini disebabkan karena tidak seluruh moda dapat

dipindah ke port sebelahnya (A2) melalui sebuah gap yang berukuran 0,353

mm atau 1 point. Ketika distribusi intensitas diamati dari ujung pandu

gelombang, moda genap 𝑇𝐸0 menampilkan satu bintik terang di tengah, dan

moda genap 𝑇𝐸1 menampilkan tiga bintik terang. Secara umum, moda genap

𝑇𝐸𝑛 menampilkan 2𝑛 + 1 bintik terang.

42

Untuk directional coupler dengan panjang gabungan (copling

length) 10 mm memiliki prosentase output keluaran mendekati 50 % : 50 %

terhadap port yang berlawanan terhadap port input adalah port A1, dengan

perbandingan prosentase pada port B2:A2 yaitu 33,7 %:35,6 %. Dengan nilai

perbandingan prosentase output tersebut, directional coupler dengan panjang

gabungan (copling length) 10 mm dapat dimanfaatkan sebagai komponen

optik yang berfungsi sebagai pemecah berkas (splitter).

Directional coupler dengan panjang gabungan (copling length) 15

mm memiliki prosentase output keluaran mendekati 20 % : 50 % terhadap

port yang berlawanan terhadap port input adalah port A1, dengan

perbandingan prosentase pada port B2:A2 yaitu 41,7 %:19,2 %. Dengan nilai

perbandingan prosentase output tersebut, directional coupler dengan panjang

gabungan (copling length) 15 mm dapat dimanfaatkan sebagai komponen

optik yang berfungsi sebagai pembagi daya (power divider).

Berdasarkan Tabel 4.1 untuk pandu gelombang DC1 dan DC2 dapat

dikatakan bahwa semakin panjang daerah gabungan (copling length) maka

fraksi atau perbandingan daya yang berpindah ke port A2 juga semakin besar.

Akan tetapi untuk DC3, dengan semakin panjang daerah gabungan (copling

length), fraksi daya yang berpindah ke port A2 semakin kecil. Hal tersebut

disebabkan karena beberapa sebab salah satunya adalah banyaknya cahaya

input yang terhambur disekitar substrat akrilik. Banyaknya cahaya yang

terhambur disekitar substrat akrilik disebabkan karena pada bagian bawah,

kiri dan kanan pandu gelombang tidak terdapat lapisan yang berfungsi

sebagai cladding.

4.4 Karakterisasi Pandu Gelombang Directional Coupler Dengan Variasi

Tegangan

Karakterisasi pandu gelombang directional coupler dengan variasi

tegangan tidak jauh berbeda dengan karakterisasi pandu gelombang

directional coupler. Hanya saja pada karakterisasi pandu gelombang

directional coupler sumber laser yang digunakan adalah laser dioda berwarna

merah dengan panjang gelombang + 630 nm-650 nm. Penggunaan laser dioda

43

pada penelitian ini disebabkan karena laser dioda hanya membutuhkan

tegangan DC + 3 volt untuk menyuplai laser tersebut selain itu pada laser

dioda dapat dilakukan variasi pada tegangan operasionalnya. Sedangkan

untuk laser He-Ne dibutuhkan tegangan DC sebesar + 110 volt untuk

menyuplai laser tersebut dan tegangan operasional pada laser He-Ne tidak

dapat divariasi.

Karakterisasi pandu gelombang directional coupler dengan variasi

tegangan dilakukan dengan menambahkan potensiometer pada power supply

sebelum disambungkan pada laser dioda. Potensiometer yang ditambahkan

pada power supply merupakan jenis potensiometer 3 pin dengan nilai 1 kΩ.

Karakterisasi pandu gelombang directional coupler dengan variasi tegangan

dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui ada tidaknya sifat nonlinear bahan

SnO2 yang digunakan sebagai pandu gelombang. Dimana salah satu sifat

nonlinearitasnya adalah nilai indeks bias bahan tersebut tergantung pada

intensitas cahaya. Indeks bias yang bergantung pada intensitas cahaya

merupakan dasar bagi rekayasa komponen/ devais untuk switching. Peristiwa

tersebut dikenal sebagai efek elektrooptik kuadratik atau efek Kerr. Efek Kerr

ini merupakan dasar bagi modulator, optical shutter atau switching dan

directional coupler.

Adapun nilai keluaran tiap port pada pandu gelombang directional

coupler hasil karakterisasi dengan variasi tegangan dengan panjang gabungan

(copling length) 5 mm, 10 mm dan 15 mm diperlihatkan pada Tabel 4.2

Tabel 4.2 Nilai Keluaran Tiap Port Directional Coupler Dengan Variasi

Tegangan

Sampel Volt Input Output Output (%) A1 A2 B2 A1 A2 B2

DC1 5.4

B1

13.2 8.3 9.7 42.3 26.6 31.1 6.4 10.5 8.8 10 35.8 30.0 34.1 7.4 8.1 9.9 8.5 30.6 37.4 32.1

DC2 5.4 9 8.5 10.9 31.7 29.9 38.4 6.4 8.7 9.4 9.1 32.0 34.6 33.5 7.4 7.7 8.3 8.3 31.7 34.2 34.2

DC3 5.4 7.6 8.9 8.5 30.4 35.6 34.0

44

6.4 7.6 8.4 9.7 29.6 32.7 37.7 7.4 7.2 8.1 8.3 30.5 34.3 35.2

Berdasarkan Tabel 4.2, untuk directional coupler dengan panjang

gabungan (copling length) 5 mm (DC1) semakin tinggi tegangan yang

diberikan pada input laser dioda, maka intensitas cahaya yang berada pada

port A2 juga semakin besar. Yaitu untuk tegangan masing-masing 5.4 volt,

6.4 volt dan 7.4 volt menghasilkan output 26.6 %, 30.0 % dan 37.4 %. Hal ini

menunjukkan bahwa semakin kecil intensitas cahaya yang diberikan pada

port masukan (B1) maka semakin besar jumlah intensitas cahaya yang

berpindah pada port A2.

Untuk directional coupler dengan panjang gabungan (copling

length) 10 mm (DC2) semakin tinggi tegangan yang diberikan pada input

laser dioda, maka intensitas cahaya yang berada pada port A2 juga semakin

besar. Yaitu untuk tegangan masing-masing 5.4 volt dan 6.4 volt

menghasilkan output 29.9 % dan 36.4 %. Akan tetapi pada tegangan 7.4 volt

output port A2 mengalami penurunan menjadi 34.2 % Hal ini disebabkan

karena set up eksperimen karakterisasi directional coupler dengan variasi

tegangan tidak begitu stabil. Sehingga nilai tegangan yang keluar dari

potensiometer berfluktuasi. Fluktuasi potensiometer mengakibatkan arus yang

keluar tidak konstan, sehingga intensitas cahaya yang masuk pada pandu

gelombang juga berubah-rubah.

Directional coupler dengan panjang gabungan (copling length) 15

mm (DC3) semakin tinggi tegangan yang diberikan pada input laser dioda,

maka intensitas cahaya yang berada pada port A2 mengalami penurunan.

Yaitu untuk tegangan masing-masing 5.4 volt, 6.4 volt dan 7.4 volt

menghasilkan output pada port A2 masing-masing 35.6 %, 32.7 % dan 34.3

%. Berubahnya nilai output pandu gelombang directional coupler ketika

diberi variasi tegangan bisa jadi diakibatkan terdapat sifat nonlinear pada

bahan SnO2. Namun untuk menentukan koefisien nonlinearitasnya diperlukan

penelitian lanjutan yang tentunya lebih kompleks dari penelitian ini.

45

Optik nonlinear merupakan ilmu pengetahuan yang berhubungan

dengan fenomena fisika yang terjadi akibat medan yang ditimbulkan oleh

laser. Teknologi ini dinamakan teknologi fotonik sebagai pengganti teknologi

elektronik untuk memperoleh, menyimpan, menyiapkan, mengirim dan

memroses informasi. Konsep komputer optik, proses sinyal optik dan image

analisis sedang dikembangkan dengan menggunakan proses optik nonlinear

sebagai konversi frekuensi, modulasi cahaya, optical switching, optical logic,

penyimpan memory optik dan optical limiter function.

4.5 BCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

4.6 CDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

46


53

LAMPIRAN A

1. Output Directional Coupler

Output DC1 Kiri

-200 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

0

10

20

30

40

50

60

70

Inte

nsitas

Jarak (pixel)

1-1543 pixel

Output DC1 Kanan

1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500

0

10

20

30

40

50

60

Inte

nsitas

A

1544-4139 pixel

54

Output DC2 Kiri

-200 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800

0

10

20

30

40

50

60

Inte

nsitas

Jarak (pixel)

1-1638 pixel

Output DC2 Kanan

1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Inte

nsitas

Jarak (pixel)

1639-4139 pixel

55

Output DC3 Kiri

0 200 400 600 800 1000

0

10

20

30

40

50

60

70

Inte

nsitas

Jarak (pixel)

1-848 pixel

Output DC3 Kanan

800 1000 1200 1400 1600 1800

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

Inte

nsitas

Jarak (pixel)

849-1697 pixel

56

2. Output Balik Directional Coupler

Output balik DC1 Kiri

0 200 400 600 800

5

10

15

20

25

30

35

40

Inte

nsitas

Jarak (pixel)

1-822 pixel

Output balik DC1 Kanan

800 1000 1200 1400 1600 1800

0

10

20

30

40

50

Inte

nsitas

Jarak (pixel)

823-1679 pixel

57


0 200 400 600 800 1000 1200

0

10

20

30

40

50

60

Inte

nsitas

Jarak (pixel)

1-1103 pixel


1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Inte

nsitas

Jarak (pixel)

1104-2183 pixel

58


0 200 400 600 800 1000

5

10

15

20

25

30

35

Inte

nsitas

Jarak (pixel)

1- 976 pixel


800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Inte

nsitas

Jarak (pixel)

977-1997 pixel

59

LAMPIRAN B

1. Output Directional Coupler Dengan Variasi Tegangan

Output DC1 5.4 V Kiri

0 200 400 600 800 1000

6

8

10

12

14

16

18

20

22

Inte

nsita

s

Jarak (pixel)

1-903 pixel

Output DC1 5.4 V Kanan

800 1000 1200 1400 1600 1800

6

8

10

12

14

16

18

20

Inte

nsita

s

Jarak (pixel)

904-1806 pixel

60


0 200 400 600 800 1000

5

10

15

20

25

30

35

Inte

nsita

s

Jarak (pixel)

1-1039 pixel


800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

6

8

10

12

14

16

18

Inte

nsita

s

Jarak (pixel)

1040-2081 pixel

61


0 200 400 600 800 1000 1200

7

8

9

10

11

12

13

14

Inte

nsita

s

Intensitas

1-1195 pixel


1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400

5

10

15

20

25

30

35

Inte

nsita

s

Jarak (pixel)

1196-2393 pixel

62


0 200 400 600 800 1000 1200

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

Inte

nsita

s

Jarak (pixel)

1-1144 pixel


1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Inte

nsita

s

Jarak (pixel)

1145-2291 pixel

63


0 200 400 600 800 1000 1200

8

10

12

14

16

18

Inte

nsita

s

Jarak (pixel)

1-1027 pixel


1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Inte

nsita

s

Jarak (pixel)

1028-2057 pixel

64


-200 0 200 400 600 800 1000 1200 1400

7.0

7.5

8.0

8.5

9.0

9.5

10.0

10.5

11.0

INte

nsita

s

Jarak (pixel)

1-1144 pixel


1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800

6.5

7.0

7.5

8.0

8.5

9.0

9.5

10.0

Inte

nsita

s

Jarak (pixel)

1145-2291 pixel

65


-200 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

6

8

10

12

14

16

18

20

22

Inte

nsita

s

Jarak (pixel)

1-1395 pixel


1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000

7

8

9

10

11

12

INte

nsita

s

Jarak (pixel)

1396-2795 pixel

66


0 200 400 600 800 1000 1200

6

8

10

12

14

16

Inte

nsita

s

Jarak (pixel)

1-1060 pixel


1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200

6

7

8

9

10

11

12

Inte

nsita

s

Jarak (pixel)

1061-2123 pixel

67


-200 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

6.5

7.0

7.5

8.0

8.5

9.0

9.5

10.0

10.5

11.0

Inte

nsita

s

Jarak (pixel)

1-1144 pixel


1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000

6.5

7.0

7.5

8.0

8.5

9.0

9.5

10.0

Inte

nsita

s

Jarak (pixel)

1145-2291 pixel

68

2. Output Balik Directional Coupler Dengan Variasi Tegangan


-100 0 100 200 300 400 500 600 700 800

5

10

15

20

25

30

Inte

nsita

s

Jarak (pixel)

1-758 pixel


600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600

0

10

20

30

40

50

60

Inte

nsita

s

Jarak (pixel)

759-2459 pixel

69


-200 0 200 400 600 800 1000 1200 1400

5

10

15

20

25

30

Inte

nsita

s

Jarak (pixel)

1-1367 pixel


1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200

6

7

8

9

10

11

12

Inte

nsita

s

Jarak (pixel)

1368-3095 pixel

70


0 200 400 600 800 1000 1200

6

8

10

12

14

16

Inte

nsita

s

Jarak (pixel)

1-1032 pixel


1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200

6

7

8

9

10

11

12

13

Inte

nsita

s

Jarak (pixel)

1033-2064 pixel

71


-200 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

4

6

8

10

12

14

16

18

Inte

nsita

s

Jarak (pixel)

1-1566 pixel


1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200

5

10

15

20

25

30

Inte

nsita

s

Jarak (pixel)

1567-3156 pixel

72


0 200 400 600 800 1000

6

8

10

12

14

16

Iten

sitas

Jarak (pixel)

1-972 pixel


800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200

5

10

15

20

25

30

35

Inte

nsita

s

Jarak (pixel)

973-2190 pixel

73


0 100 200 300 400 500 600

6.0

6.5

7.0

7.5

8.0

8.5

9.0

9.5

Inte

nsita

s

Jarak (pixel)

1-543 pixel


500 600 700 800 900 1000 1100

6

7

8

9

10

11

12

13

Inte

nsita

s

Jarak (pixel)

544-1086 pixel

74


-200 0 200 400 600 800 1000 1200 1400

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Inte

nsita

s

Jarak (pixel)

1-1295 pixel


1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000

4

6

8

10

12

14

16

18

Inte

nsita

s

Jarak (pixel)

1296-2783 pixel

75


0 200 400 600 800 1000

6

7

8

9

10

11

12

Inte

nsita

s

Jarak (pixel)

1-838 pixel


800 1000 1200 1400 1600 1800

6

8

10

12

14

16

Inte

nsita

s

A

839-1763 pixel

76


-200 0 200 400 600 800 1000 1200 1400

6

7

8

9

10

11

12

Inte

nsita

s

Jarak (pixel)

1-1264 pixel


1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400

5.0

5.5

6.0

6.5

7.0

7.5

8.0

8.5

9.0

Inte

nsita

s

Jarak (pixel)

1264-2291 pixel

47

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil fabrikasi dan karakterisasi pandu gelombang yang telah

dilakukan, maka diperoleh beberapa kesimpulan sebagai berikut :

1. Directional coupler telah berhasil difabrikasi dengan metode deposisi

sol-gel dan dilapisi methyl methacrylate (MMA) dengan metode doctor

blade.

2. Fabrikasi directional coupler ini dapat memandu cahaya laser He-Ne

dengan panjang gelobang 632,8 nm.

3. Hasil keluaran tiap-tiap port pandu gelombang directional coupler DC1

masing-masing 26 %, 24 % dan 49 % untuk port A1, A2 dan B2.

4. Hasil keluaran port A2 pandu gelombang directional coupler DC1

masing-masing 26 %, 30 % dan 37 % untuk tegangan 5,4 V, 6,4 V dan

7,4 V.

5.2 Saran

Proses fabrikasi dan penelitian lanjutan disarankan untuk meratakan

guide SnO2 pada substrat akrilik. Hal ini dikarenakan jika lapisan SnO2 pada

akrilik tidak merata akan mengakibatkan proses pemanduan cahaya dalam

pandu gelombang tersebut tidak maksimal. Kemudian, alangkah baiknya

sebelum larutan SnO2 dideposisikan pada channel directional coupler,

channel directional coupler bagian bawah, kiri dan kanan dilapisi dengan

methyl methacrylate (MMA). Pelapisan ini bertujuan agar cahaya yang

dipandu pada directional coupler tidak terhambur disekitar substrat.

48


49

DAFTAR PUSTAKA

An, Dechang. (2000), “Polymeric electro-optic modulator based on 1×2 Y-fed

directional coupler”, Microelectronics Research Center, University of Texas, Vol. 76, No. 15, hal. 1972-1974.

Chakraborty, Rajib. (2014), “Design of tunable asymetric directional coupler filter

using periodically segmented Ti:LiNbO3 waveguides”, Department of Applied Optics and Photonics, Univesity of Calcuta, Vol. 125, hal. 5816-5819.

Chen, Ming. (2013), “An ultracompact optical directional coupler based on

lithium niobate photonic wires”, School of Electronic Engineering, Xi’an University of Post and Telecomunication, Vol. 124, hal. 1974-1976.

Chen, Ming. (2015), “TE/TM polarization spiltters in LiNbO3 photonic wires”,

School of Electronic Engineering, Xi’an University of Post and Telecomunication, Vol. 126, hal. 184-186.

Daniyati, R., 2015, Fabrikasi Pandu Gelombang TiO2 Nano Y-Branch dengan

Metode Lithography sebagai Power Divider, Tesis, Jurusan Fisika, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.

Farrel, Gerald, (2002), “ Optical Communications Systems Optical Fibre

Couplers and Switche”, Dublin Institute of Technology. Ganguly, Pranabendu. (2008), “Analysis of Ti:LiNbO3 zero gap directional

coupler for wavelenght division multiplexer/demultiplexer”, Integrated Optics Laboratory, Vol. 281, hal. 3269-3274.

Iizuka, Keigo, (2008), Engineering Optics 3nd edition, Springer.

Kassim, N. M., Ibrahim, M. H., Mohammad, A. B., & Yaacob, M. 2008. Polymer Based Multimode Interference Optical Couplers. Jurnal Universitas Teknologi Malaysia, 5.

Kogelnik. H, 1990, Theory of Optical Waveguides in Guided-Wave Optoelectronics, Theodor Tamir, Springer-Verlag.

Marikkannan, M. (2015), “A novel synthesis of tin oxide thin films by the sol-gel process for optoelectronic applications”, AIP Advance 5, 027122 (2015); doi: 10.1063/1.4909542

Okamoto, K., (2006), Fundamental of Optical Waveguide 2nd Edition, Elsevier.

50

Rahal, Achour. (2015), “Structural, optical and electrical properties studies of ultrasonically deposited tin oxide (SnO2) thin film with different substrate temperatures”, Superlattices and Microstructures, Vol. 86, hal. 403-411.

Rinawati, 2009, Fabrikasi dan Karakterisasi Directional Coupler Struktur Slab

Berbasis Polimer Polystrene dan Polymethyl Methacrylate (MMA), Tesis, Jurusan Fisika, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.

Rohedi, A.Y., 1997, Perancangan Directional Coupler untuk Aplikasi WDM Struktur 4x4, Thesis, Universitas Indonesia, Jakarta.

Rubianto, Agus dan Ali Yunus R., (2003), Buku Ajar-Optika Terpadu, Jurusan

Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Sepuluh Nopember., Surabaya.

Samian, Yono, H.D., Ali, Y., (2008), “Fabrikasi Directional Coupler Serat Optik

Multimode”, JFA, Vol. 4, No. 2, hal. 080203-1-080203-5. Saleh, B.H.A., Teich, M.C., (1991), Fundamental of Photonics 2nd edition, John

Wiley & Sons, Inc.

Senior, John M., (2009), Optical Fiber Communications Principles and Practice 3rd edition, Prentice Hall.

Suematzu,Y., Iga, K., (1982), Introduction to Optical Fiber Communication, John Willey & Sons, Inc.

Supadi, Yono, H.D., Gatut, Y.,(2006), “Fabrikasi dan Karakterisasi Directional Coupler Sebagai Devais Pembagi Daya (Power Devider)”, JFA, Vol. 2, No.1, hal 060106-1 - 060106-6.

Szustakowski, M. (1990), “Transmission performance of a 1×2 Ti:LiNbO3 strip waveguide directional coupler”, Institute of Plasma Physics and laser Microfusion, Vol. 79, No. 6, hal. 411-415.

Tanio, N., & Nakanishi, T. (2006). “Physical Aging and Refractive Index of

Poly(methyl methacrylate) Glass”. Polym. J, 38(8): 814-818. Tao Zheng, Chuan. (2008), “Analysis of response characteristics for polimer

directional coupler electro-optic switches”, State Key Laboratory on Integrated Optoelectronic, Vol. 281, hal. 5998-6005.

Uysal, Bengu O. (2015), “Structural and optical properties of SnO2 nano film by spin-coating method”, Applied Surface Science, Vol. 350, hal. 74-78.

51

Wooten, Ed L. (2000), “A Review of Lithium Niobate Modulators for Fiber-Optic Communications System”, Member IEEE, Vol. 6, No. 1, hal. 69-82.

Wikipedia.org www.ece.gatech.edu/research/labs/vc/theory/PosNegRes.html 7.10 15 june 2015

52


xii

BIODATA PENULIS

Penulis lahir di Kota Udang, Sidoarjo, pada tanggal 19

Juni 1989, yang merupakan anak pertama dari dua

bersaudara. Penulis telah menempuh pendidikan fomal

yaitu di SDN Becirongengor 1, MI Bahrul Ulum, MTs

Jabal Noer dan MA Jabal Noer. Saat menempuh

pendidikan di MA Jabal Noer penulis tercatat sebagai

sekretaris OSIS periode 2005/2006 . Penulis masuk di

Jurusan Fisika-FST Unair pada tahun 2008 dengan

melalui jalur SNMPTN, bidang minat yang ditekuni adalah bidang

optoelektronika dan mendapatkan gelar sarjana sains pada tahun 2013. Selama

masa kuliah penulis sempat aktif dalam mengikuti organisasi di Jurusan yaitu

Himpunan Mahasiswa Fisika (Himafi) Unair. Penulis juga tercatat sebagai

anggota Departemen Kesekretariatan Himafi Unair periode 2008/2009 dan penulis

pernah menjadi asisten laboratorium Fisika Eksperimen I. Tahun 2013 penulis

mendapatkan beasiswa PraS2-S2 di jurusan Fisika-FMIPA ITS. Selama masa

perkuliahan di pascasarjana penulis menekuni bidang optoelektronika terutama

dibidang pandu gelombang yang fokus pada directional coupler.

Documents

FABRIKASI DIRECTIONAL COUPLER SEBAGAI PEMBAGI DAYA … · 2020. 4. 26. · Fabrikasi directional coupler sebagai pembagi daya telah dilakukan. Directional coupler hasil fabrikasi